DE3149117C2

DE3149117C2 -

Info

Publication number: DE3149117C2
Application number: DE19813149117
Authority: DE
Inventors: Abdul Razak Dipl.-Ing. Dr. 3400 Goettingen De Weiss
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1981-12-11
Filing date: 1981-12-11
Publication date: 1988-06-23
Also published as: DE3149117A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine dazu geeignete Vorrichtung und die Verwendung dieser Vorrichtung zur Vorbereitung der qualitativen und quantitativen Bestimmung von bakteriellen Endotoxinen (Pyrogenen) in wäßrigen Lösungen, insbesondere zum Nachweis von Pyrogenen bei der Qualitätskontrolle von Ausgangsmate rialien, Vor- und Zwischenprodukten, bei der Herstellung von Injektions- und Infusionslösungen und bei der Über prüfung von Arzneimitteln, bei denen die zu prüfende Probe dem sogenannten Limulus-Amoebozyten-Lysat-Test (LAL-Test) unterzogen wird.The invention relates to a method, a suitable one Device and the use of this device for Preparation of the qualitative and quantitative Determination of bacterial endotoxins (pyrogens) in aqueous solutions, especially for the detection of Pyrogens in the quality control of raw materials materials, preliminary and intermediate products, during production of injection and infusion solutions and at Über testing of medicinal products in which the sample to be tested the so-called Limulus amebocyte lysate test (LAL test) is subjected.

Bei der Analyse medizinischer Produkte zur Festlegung ihrer Qualität sind zahlreiche Tests notwendig. Mehrere dieser Tests werden von Produktbegleitstoffen mehr oder weniger beeinflußt. Der Pyrogen-Test (LAL-Test) z. B. ist einer der wichtigsten dieser Tests; er wird durch verschiedene niedermolekulare Verbindungen gestört. Diese sind z. B. Salze, Antibiotika, Nukleotide, Peptide und andere (siehe auch Gebrauchsinformation verschiedener LAL-Hersteller bzw. Vertreiber. Es ist bereits bekannt (US-PS 39 15 808 und DE-OS 26 01 160), den Nachweis störende Proteine durch Fällung zu entfernen bzw. die nachzuweisenden Endotoxine durch Adsorption an Plastikpolymeren zu immobilisieren. Diese Methoden sind jedoch nicht universell einsetzbar und durch die Verwendung verschiedenartiger Reagenzien und Mittel für den praktischen Gebrauch zu kompliziert.When analyzing medical products to determine their Quality requires numerous tests. Several of these Tests are more or less of product accompanying substances influenced. The pyrogen test (LAL test) z. B. is one of the most important of these tests; it is different low molecular compounds disrupted. These are e.g. B. Salts, antibiotics, nucleotides, peptides and others (see also leaflet from various LAL manufacturers or Distributors. It is already known (US-PS 39 15 808 and DE-OS 26 01 160), the detection of interfering proteins To remove precipitation or the endotoxins to be detected immobilized by adsorption on plastic polymers. However, these methods are not universally applicable and through the use of different types of reagents and Means too complicated for practical use.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit ein fachen Mitteln ein Verfahren und eine dazugehörige Vor richtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, um mit Hilfe der an sich bewährten LAL-Test-Technik auch solche Proben testen zu können, welche den LAL-Test störende und verfälschende Bestandteile aufweisen.The invention is therefore based on the object a means and an associated method direction to carry out the procedure to with the help of the well-proven LAL test technology too to be able to test those samples that pass the LAL test have disruptive and falsifying components.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in verfahrensmäßiger Hinsicht durch die im Anspruch 1 und in vorrichtungsmäßiger Hinsicht durch die im Anspruch 6 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This object is achieved according to the invention in procedural terms by the in claim 1 and solved in terms of device by the features specified in claim 6. Beneficial Further training is characterized in the subclaims.

Eine zweckmäßige Verwendung der Vorrichtung ist im Anspruch 11 beschrieben.A useful use of the device is in Claim 11 described.

Der Erfindungsgedanke ist anhand der Zeichnung verdeutlicht. Dabei zeigenThe inventive idea is based on the drawing clarifies. Show

Fig. 1 und 2 verschiedene Ausführungsformen der Proben behälter und Fig. 1 and 2, various embodiments of the sample container and

Fig. 3 in schematischer Darstellung eine Gesamt vorrichtung für Reihenuntersuchungen. Fig. 3 shows a schematic representation of an overall device for screening.

Der Probenbehälter 1 a gemäß Fig. 1 besteht aus Kunststoff. Das mit Füllstandsmarkierungen 3 versehene Gehäuseoberteil hat ein Fassungsvermögen von ca. 0,5 - 10 ml und einen Einlaß 2 mit einem Gewinde. Das Gehäuseoberteil endet in einem Gewindekragen 4. Zwischen dem Gehäuseunterteil 8 mit Innengewinde und Auslaß 9 mit Verschlußstopfen 20 ist eine Filterunterstützung 7, der Ultrafilter 6 und eine O-Ring- Dichtung 5 vorgesehen. Oberteil und Unterteil 8 werden gegeneinander verschraubt, so daß die Ultrafiltrations membran 6 leckdicht die einlaßseitige und auslaßseitige Kammer voneinander trennt. The sample container 1 a of FIG. 1 is made of plastic. The upper part of the housing provided with level markings 3 has a capacity of approx. 0.5 - 10 ml and an inlet 2 with a thread. The upper housing part ends in a threaded collar 4 . A filter support 7 , the ultrafilter 6 and an O-ring seal 5 are provided between the lower housing part 8 with internal thread and outlet 9 with sealing plug 20 . Upper part and lower part 8 are screwed together, so that the ultrafiltration membrane 6 leak-tightly separates the inlet-side and outlet-side chamber.

Bei dem Probenbehälter 1 b aus Kunststoff gemäß Fig. 2 ist die Filterabstützung integraler Bestandteil des auslaß seitigen Gehäuseteils, wobei die auf der Filterabstützung aufliegende Ultrafiltrationsmembran 6 leckdicht zwischen dem Gehäuseoberteil und Unterteil eingeklemmt bzw. mindestens mit einem der beiden am Außenrand leckdicht verschweißt oder verklebt ist. Der Probenbehälter 1 b gemäß Fig. 2 hat z. B. ein Volumen von 1 bis 5 ml bzw. bis 10 ml.In the sample container 1 b made of plastic according to FIG. 2, the filter support is an integral part of the outlet-side housing part, the ultrafiltration membrane 6 resting on the filter support being leak-tightly clamped between the upper housing part and lower part or at least one of the two being leak-tightly welded or glued to the outer edge . The sample container 1 b shown in FIG . B. a volume of 1 to 5 ml or up to 10 ml.

Die Gesamtvorrichtung gemäß Fig. 3 dient hauptsächlich für Reihenuntersuchungen und besteht aus einer Verteiler leiste 10 mit mehreren absperrbaren Anschlüssen 11 mit Gewinde oder Luer-lok oder Schnellverschluß, welche das Pendant zum Gewinde an den Einlässen 2 der Probenbe hälter 1 a bis 1 b bildet. Über die Leitungen 12, das 3-Wegeventil V und die Leitungen 14, 16 ist die Verteiler leiste 10 mit dem Vorratsbehälter 15 verbunden, welcher zur Aufnahme einer größeren Menge von pyrogenfreier Spül flüssigkeit dient. Der Vorratsbehälter 15 ist ebenso wie die Leitung 16 und das 3-Wegeventil V unter Zwischen schaltung eines Luftfilters 17 über die Leitung 18 mit einer Druckmittelquelle z. B. einer Luftpumpe 19 verbunden. Mit Hilfe des 3-Wegeventils V kann die Druckluftquelle 19 direkt über die Leitung 18, 16, 12 mit der Verteilerleiste verbunden werden.The overall apparatus shown in FIG. 3 is mainly used for screening and consists of a rail 10 having a plurality of closable ports 11 with thread or Luer-lok or quick closure, which forms the counterpart of the thread at the inlets 2 of the Probenbe container 1 a b to 1. Via the lines 12 , the 3-way valve V and the lines 14, 16 , the distributor strip 10 is connected to the reservoir 15 , which serves to hold a larger amount of pyrogen-free flushing liquid. The reservoir 15 is like the line 16 and the 3-way valve V with the interposition of an air filter 17 via line 18 with a pressure medium source z. B. an air pump 19 connected. With the help of the 3-way valve V , the compressed air source 19 can be connected directly to the distributor strip via the lines 18, 16, 12 .

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt unter Benutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung folgende Verfahrensschritte. Die sterilisierten und pyrogenfreien Probenbehälter gemäß Fig. 1 und/oder 2 werden mit der zu untersuchenden Probe gefüllt. Dabei kann es sich beispielsweise im Produktions wasser, Injektions- und Infusionslösungen, Impfstoffe, Antibiotika, Radiopharmaka, Interferonen, Enzyme oder um biochemische Substanzen für die Diagnostik handeln. Die Füllstandsmarkierungen 3 erleichtern das Abmessen der Probenvolumina. Unter Sterilbedingungen erfolgt das Anschließen der Probenbehälter 1 a bzw. 1 b gemäß Fig. 3 an die Anschlüsse 11 der Verteilerleiste 10. Durch Druckbe aufschlagung über die Leitung bzw. Verbindung 18, 17, 14, 16, 15, 13, V, 12 erfolgt in kürzester Zeit eine Ultrafiltration der Proben in den Probenbehältern, wobei das aus dem Auslaß 9 austretende Filtrat für weitere Untersuchungen aufgefangen oder sofort verworfen wird und die Probe ständig mit der Spülflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 15 verdünnt wird. Die Ultrafiltrationsmembrane 6 in den Pro benbehältern hat dabei eine Porengröße, die vorhandene Pyrogene zurückhält, jedoch im Vergleich dazu niedermole kulare Verbindungen durchläßt. Als Membranen eignen sich dabei alle Membranen, die auf der der Probe zugewandten Seite keine oder möglichst nur eine kleine Adsorption zulassende Oberfläche aufweisen und in der Lage sind Pyrogene zurückzuhalten.The method according to the invention comprises the following method steps using the device according to the invention. The sterilized and pyrogen-free sample containers according to FIGS . 1 and / or 2 are filled with the sample to be examined. For example, in production water, injection and infusion solutions, vaccines, antibiotics, radiopharmaceuticals, interferons, enzymes or biochemical substances for diagnostics. The fill level markings 3 make it easier to measure the sample volumes. Under sterile conditions, the sample containers 1 a or 1 b according to FIG. 3 are connected to the connections 11 of the distributor strip 10 . By pressurizing the line or connection 18, 17, 14, 16, 15, 13 , V , 12 , ultrafiltration of the samples in the sample containers takes place in a very short time, the filtrate emerging from the outlet 9 being collected for further investigations or immediately is discarded and the sample is continuously diluted with the rinsing liquid from the storage container 15 . The ultrafiltration membrane 6 in the sample container has a pore size that retains existing pyrogens, but in comparison allows low molecular weight compounds to pass through. Suitable as membranes are all membranes which have no surface on the side facing the sample or, if possible, only a small surface which allows adsorption and are able to retain pyrogens.

Es ist aber auch grundsätzlich möglich, den zunächst ohne Spülvorgang erzeugten, auf der Ultrafiltrationsmembrane auf der Einlaßseite zurückbleibenden Rückstand mit Hilfe der pyrogenfreien Spülflüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 15 über die Leitung 13, 12 und über das 3-Wegeventil V zu beschicken und auf eine für den LAL-Test geeignete Konzentrationsstufe zu bringen. Es ist aber auch möglich, die bis zu einer gewissen Stufe aufkonzentrierte Probe, mit den Reagenzien für die Durchführung des LAL-Tests zu be schicken. Letztere Möglichkeit ist derzeit aufgrund der für den LAL-Test vorgeschriebenen Testmenge (0,1 ml) technisch bei relativ großer Filterfläche nicht möglich und muß daher in einem volumenmäßig sehr viel kleinerem Teströhrchen bzw. in einem Probenbehälter mit möglichst kleiner Filterfläche und kleinem Volumen durchgeführt werden.However, it is also possible in principle to charge the residue, which was initially generated without a flushing process, on the ultrafiltration membrane on the inlet side with the aid of the pyrogen-free flushing liquid from the storage container 15 via the line 13, 12 and via the 3-way valve V and to one for the LAL test to bring appropriate concentration level. However, it is also possible to send the sample, which has been concentrated to a certain level, with the reagents for carrying out the LAL test. The latter option is currently not technically possible with a relatively large filter area due to the test quantity (0.1 ml) prescribed for the LAL test and must therefore be carried out in a test tube with a much smaller volume or in a sample container with the smallest possible filter area and small volume .

Der LAL-Test als solcher ist bekannt und wird nachfolgend nur kurz erwähnt. Für den Nachweis von Pyrogenen wird die nach dem vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren in einem Probenbehälter gemäß Fig. 2 bzw. in einem Proben behälter noch kleinerer Abmessung und mit noch kleinerer Filterfläche aufbereitete Probe, in diesem Probenbehälter direkt mit Hilfe von Verdünnungen des Standard-Endotoxin angesetzt. Dabei erfolgt ein Zusammengeben der Standard- und Probenlösungen mit dem LAL zur Test-Mischung, Inkubation der Mischung für 60 Min. bei 37°C und schließlich Messung der OD für jede Mischung im Spektralphotometer bei 360 nm.The LAL test as such is known and is only mentioned briefly below. For the detection of pyrogens, the sample prepared according to the above-described method according to the invention in a sample container according to FIG. 2 or in a sample container of even smaller dimensions and with an even smaller filter area is prepared directly in this sample container with the aid of dilutions of the standard endotoxin. The standard and sample solutions are combined with the LAL for the test mixture, incubation of the mixture for 60 minutes at 37 ° C. and finally measurement of the OD for each mixture in the spectrophotometer at 360 nm.

Für Einzeluntersuchungen ist es selbstverständlich möglich, die Probenbehälter 1 a bis 1 c gemäß Fig. 1 bis 3 auch an eine Druckmittelquelle in Form einer Kolbenspritze zu verbinden und auf diese Weise eine schnelle Ultrafiltration der Probe zu erreichen.For individual examinations, it is of course possible to also connect the sample containers 1 a to 1 c according to FIGS. 1 to 3 to a pressure medium source in the form of a plunger syringe and in this way to achieve rapid ultrafiltration of the sample.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungs gemäße Vorrichtung ist der bisher für einige Bereiche noch nicht zugelassene LAL-Test auch für die Bereiche einsetzbar, die bisher nur dem sogenannten Kaninchentest vorbehalten waren, um Pyrogene in Arzneimitteln oder dergleichen nachzuweisen.By the inventive method and the Invention the appropriate device is still for some areas non-approved LAL test also for the areas can be used, which was previously only the so-called rabbit test were reserved to use pyrogens in drugs or to prove the same.

Claims

1. A method for preparing the qualitative and quantitative determination of bacterial endotoxins (pyrogens) in aqueous solutions, in which the sample to be tested is subjected to the so-called Limulus amebocyte lysate test (LAL test), characterized in that

the sample prior to the actual LAL test by ultra filtration of the compounds which interfere with and distort the LAL test and which are never dermolecular in relation to the pyrogens, such as salts, antibiotics, nucleotides, peptides, alkaloids,
- Released by means of an existing pyrogen in the aqueous solution and low-molecular compounds permitting ultrafilter and by repeated rinsing and concentration.

2. The method according to claim 1, characterized in that

- The sample concentrated by the ultrafiltration is brought to a concentration optimized or prescribed for the execution of the LAL test by pyrogen-free diluent.

3. The method according to claim 1, characterized in that

- The sample residue obtained after ultrafiltration was brought to a concentration optimized or prescribed for the LAL test using pyrogen-free diluents.

4. The method according to claim 1, characterized in that

- The sample residue obtained after the ultrafiltration is fed by the LAL test introductory reagents.

5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the LAL test in an ultrafiltration membrane having sample container is carried out.

6. A device for preparing samples suitable for the LAL test according to the method of claim 1 to 5, characterized in that

- It comprises an ultrafiltration membrane ( 6 ) containing sample container ( 1 a , 1 b) in the form of a sterilized, pyrogen-free and disposable disposable unit,
- The ultrafiltration membrane ( 6 ) has a pyrogen-retaining and low-molecular compounds permeable pore size or defined separation performance and minimal adsorption properties,
- The ultrafiltration membrane separates the sample container ( 1 a , 1 b) into a sample chamber with a moderate volume and into a filtrate chamber
- Both chambers have an inlet ( 2 ) or outlet ( 9 ).

7. The device according to claim 6, characterized in that

- The inlet-side chamber of the sample container ( 1 a , 1 b) has a volume of 0.5 to 20 ml.

8. Apparatus according to claim 6 and 7, characterized in that

- The sample container ( 1 a , 1 b) on the inlet side via an external thread to a pressure medium source and detergent source ( 18, 15, 10 ) can be connected.

9. Device for preparing the LAL test using a sample container according to claim 6 to 8, characterized by

- A manifold ( 10 ), which has several connections ( 11 and 12 ) for connecting to the inlet side of several sample containers ( 1 a , 1 b) for loading with pressure medium and pyrogen-free flushing liquid and for connecting to a reservoir ( 15 ) for the flushing liquid and with a pressure medium source ( 18 ).

10. The device according to claim 9, characterized in that the distributor bar ( 10 ) is assigned a directional valve (V) and the distributor bar ( 10 ) via the directional valve (V) by means of a bypass line ( 13 ) either with the pressure medium source ( 19 ) or with the reservoir ( 15 ) is connectable.

11. Use of the device according to one of claims 6-8 for the detection of Pyrogens in quality control of parent material materials, preliminary and intermediate products, at Her provision of injection and infusion solutions and when reviewing medicinal products, in which the to testing sample of the so-called Limulus amebocyte Lysate test (LAL test) is subjected.